获奖项目名称：

钛合金航空紧固件耐磨抗电偶腐蚀新型表面处理技术

第一完成单位：

中国特种飞行器研究所

项目联系人：

梅晓峰

联系人电话：

15908631640

联系人邮箱：

465793192@qq.com

项目简介：

  本项目所属科学技术领域为表面处理防护技术；其中涉及到微小尺寸工件的微弧氧化、微小尺寸工件微弧氧化膜环境适应性评估等高新技术。
  本项目通过研究解决了航空钛合金微小尺寸紧固件氧化过程中膜层厚度不均匀、结构尖端及凹槽处电击伤氧化烧蚀以及耐磨性能差、氧化膜层疲劳性能不达标等技术瓶颈，以及批量生产中膜层性能稳定性和工艺质量稳定性难题。该项目通过系统的开展微小尺寸钛合金紧固件微弧氧化技术的理论设计、工艺调控、试验验证等研究工作，在国内首次提出了甚低频超长波协同微弧氧化技术，完成了微小尺寸钛合金紧固件微弧氧化工程应用技术研究，确保了该项新技术新工艺在重点XX机型上的工程应用，也为后期开展镁合金、铝合金等轻合金微小尺寸微弧氧化工程应用提供了良好的技术积累。本项目主要特点为：
  1）首次在微弧氧化槽体中引入甚低频超长波系统。通过甚低频超长波对电解液的“空化效应”形成“微气核”在阳极微小尺寸紧固件表面破碎、撞击，一方面促进电解质中O2-的形成更容易发生氧化反应，另一方面甚低频振动使阳极紧固件弧光放电的能量分散，放电更为平稳。有效抑制了微小尺寸钛合金紧固件氧化过程的“尖端效应”，有效改善烧蚀问题、提升了膜层的致密度。
  2）基于微小阳极氧化电场间距、角度对电流均匀性的影响规律，在国内首次设计出“鱼骨状”的阳极装夹工装，形成多极氧化电场抗干扰技术。解决多个微小紧固件在氧化过程中会出现多个氧化电场，并相互干扰，导致电流不均的问题。
  3）优化硅酸盐体系电解溶液配方，首创性地在四段恒压模式下，形成了厚度均匀、致密且硬度较高、更耐磨的微弧氧化膜层制备技术。
  本项目基于航空钛合金微小尺寸紧固件的微弧氧化工程应用技术，首次在微弧氧化中引入甚低频超长波能量分散系统，抑制微小尺寸“尖端效应”，进而有效改善微小尺寸钛合金紧固件氧化过程中易烧蚀问题；并首次提出了抗多阳极干涉技术，设计“鱼骨状”阳极结构，以确保氧化膜层质量；创造性的提出了多段式工艺控制技术，极大的提高了膜层的致密性及均匀性，同时可通过自动化控制提升生产效率；针对性的研究了微小尺寸微弧氧化膜层特性，验证了其工程应用最佳厚度。该技术还可极大的提高氧化效率和一次合格率，降低经济成本，可大量应用与航空紧固件行业。
  本项目的研究成果已在中国特种飞行器研究所、中国航空工业标准件制造有限责任公司建立了两条生产线，并使用该生产线将“微小尺寸钛合金紧固件微弧氧化技术”应用于Q/611S-347、Q/611S-399等多型钛合金紧固件的表面处理中，获得了较好的耐磨、防腐效果，具有重大的军事及经济效益，该技术已实现6000余万的经济收益。随着本项技术的推广应用，未来的经济效益将更为可观。